ポイントクラウドバウンディングボックス(ロングエッジに近い)

機能説明

このオペレータは、入力された各ポイントクラウドに対して、方向付けられた3Dバウンディングボックス(OBB)を計算します。標準のOBB計算とは異なり、このオペレータはバウンディングボックスの主軸の1つ(通常は最も長い軸)をユーザーが入力した直線の方向に強制的に合わせます。この位置合わせされたOBBのパラメータ(中心点、寸法、変換行列、法線ベクトル、調整可能な3D ROIを含む)を出力します。

利用シーン

  • 方向付けされたオブジェクトの姿勢推定:主方向(例えば、棒状ワークの長辺方向)が既知のオブジェクトの正確なバウンディングボックスを取得する必要がある場合。この主方向(長辺直線)を入力することで、オブジェクトの実際の向きにより適合した、より安定したバウンディングボックスが得られます。

  • 制約付きバウンディングボックス計算:一部のアプリケーションでは、特定の方向制約下でオブジェクトの境界範囲を計算する必要があります。

  • ピックアンドプレース:既知の主方向を持つオブジェクトに対して位置合わせされたバウンディングボックスを生成し、ロボットによる方向指定されたピックアンドプレース操作を容易にします。

入力と出力

入力項目

ポイントクラウド:入力ポイントクラウドまたはポイントクラウドのリスト。

長辺線形方程式パラメータ:入力ポイントクラウドリストと1対1に対応する直線モデルパラメータを含むリスト。この方向ベクトルは、バウンディングボックスを位置合わせする必要がある主方向を定義します。

出力項目

ブラケットノーマル:計算されたOBBの法線ベクトル(通常は短辺方向)のリスト。

ブラケット中心点:計算された各バウンディングボックスの中心点のリスト。計算方法は中心点タイプパラメータによって決定されます。

括弧:中心、寸法、および3x3回転変換行列(バウンディングボックスを自身の座標系からワールド座標系に変換)を含む、各バウンディングボックスの詳細情報のリスト。

ブラケットサイズ:各バウンディングボックスの主軸に沿ったX、Y、Z寸法のリスト。

3D ROI:計算されたバウンディングボックスに基づいて生成された3D ROIのリスト。スケーリングまたは調整されている可能性があります。

パラメータ説明

このオペレータには2つのバージョンがあります。

  • ポイントクラウドバウンディングボックス(ロングエッジに近い) :法線情報のないポイントクラウドを処理します。

  • ノーマルポイントクラウド付きバウンディングボックス(ロングエッジに近い) :法線情報のあるポイントクラウドを処理します。 どちらもコア機能とパラメータは同じで、処理するポイントクラウドデータの種類のみが異なります。

  • 入力対応:入力ポイントクラウドリストと長辺線形方程式パラメータリストは1対1に対応している必要があり、直線モデルパラメータには6つの値(点+方向)が含まれている必要があります。

  • 長辺の仮定:オペレータの有効性は、入力された直線の方向がポイントクラウドの主方向(通常は長さ方向)を正確に表しているかどうかに依存します。入力された直線がポイントクラウドの実際の形状から大幅にずれている場合、計算されたバウンディングボックスは不正確になる可能性があります。

センターポイントタイプ

パラメータ説明

出力「ブラケット中心点」の計算方法を選択します。

チューニング説明

  • ブラケット中心点 (デフォルト):入力直線に位置合わせして計算されたOBBの幾何学的中心を直接使用します。

  • ポイントクラウド平均 :このOBBを構成する元のポイントクラウドのXYZ座標の平均値を使用します。

  • ポイントクラウド中央値 :このOBBを構成する元のポイントクラウドのXYZ座標の中央値を使用します。これは外れ値に対してよりロバストです。 選択は、後続のアプリケーションの中心点の定義要件によって異なります。

法線Z方向

パラメータ説明

出力「ブラケットノーマル」のZ成分を正にするか負にするかを指定します。オペレータは、この設定に基づいて計算された法線ベクトルの方向を調整します。

チューニング説明

出力法線ベクトルの向きを統一するために使用されます。法線ベクトルを常にZ軸の正方向(「上向き」)に向ける場合は「正のZ」を選択し、Z軸の負方向(「下向き」)に向ける場合は「負のZ」を選択します。

ズーム方法

パラメータ説明

最終出力3D ROI領域を調整(スケーリング/拡張)する方法を選択します。

チューニング説明

  • ズームを許可しない(デフォルト):スケーリングや拡張は行われません。ROIは計算された最小バウンディングボックスと一致します。

  • 指定値:バウンディングボックスの各軸の最小/最大座標に、以下の「X方向のスケール範囲」/「Yスケーリング範囲」/「Zスケーリング範囲」パラメータで指定された絶対値を追加または減算します。

  • 指定比率:以下の「スケールX」/「スケールY」/「ズーム」パラメータに従ってバウンディングボックスの寸法をスケーリングします。

X方向のスケール範囲/Yスケーリング範囲/Zスケーリング範囲

パラメータ説明

「ズーム方法」が「指定値」に設定されている場合に有効です。バウンディングボックスのX、Y、Z方向にそれぞれ外側に拡張(正の値)または内側に縮小(負の値)する距離を指定します。

例えば、x=10は、ROIが元のバウンディングボックスよりもX方向(バウンディングボックス自身のX軸)に20mm広いことを意味します(両側にそれぞれ10mm追加)。

チューニング説明

ROIサイズの精密な制御に使用されます。例えば、考えられるピックアンドプレースエラーマージンを含めるためにROIをわずかに拡張したり、エッジノイズを除外するためにわずかに縮小したりします。

パラメータ範囲

[-5000, 10000]、デフォルト値:0、単位:mm

スケールX/スケールY/ズーム

パラメータ説明

「ズーム方法」が「指定比率」に設定されている場合に有効です。ROI(および場合によってはバウンディングボックス)のX、Y、Z方向のそれぞれのスケーリング係数を指定します。

チューニング説明

スケーリング係数1は元のサイズを維持することを意味し、1より大きい場合は拡大、1より小さい場合は縮小を意味します。例えば、x=1.1は、ROIのX方向(バウンディングボックス自身のX軸)のサイズが元の1.1倍になることを意味します。

パラメータ範囲

[0, 5]、デフォルト値:1